ஒரு பட்டகம் ஒளியை வளைக்கிறது: விலகல் கோணம்

1 · கணிப்பு

ஒரு கண்ணாடி பட்டகத்தில் நுழையும் ஒளி, ஒவ்வொரு முகத்திலும் வளைகிறது (விலகுகிறது), அதன் அசல் திசையிலிருந்து விலகி வெளிவருகிறது. முதல் முகத்தில் படுகோணத்தை மாற்றுவது, மொத்த விலகலை எப்போதும் அதே திசையிலா மாற்றுகிறது?

• படுகோணம் அதிகரிக்கும்போது விலகல் எப்போதும் அதிகரிக்கும்.
• இல்லை — விலகல், உண்மையில் ஒரு குறிப்பிட்ட படுகோணத்தில் ஒரு குறைந்தபட்சத்தைக் கொண்டுள்ளது, எளிய அதிகரிக்கும் அல்லது குறையும் போக்கல்ல.
• படுகோணம் அதிகரிக்கும்போது விலகல் எப்போதும் குறையும்.

2 · அமைப்பு

1. white-light-prism முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். இந்த கிரீட்-கண்ணாடி பட்டகத்திற்கு உச்ச கோணம் A = 60°, விலகல் எண் n = 1.5.
2. மொத்த-விலகல் வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் முதல் முகத்தில் படுகோணத்தை அமைத்து மொத்த விலகலைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், படுகோணம் θ₁ (x-அச்சு) எதிராக விலகல் δ (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். δ இடையில் ஒரு குறைந்தபட்சத்திற்கு இறங்குகிறதா?

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஒரு முயற்சிக்கு, θ₂ = asin(sin θ₁/n) (முதல் முகத்தில் ஸ்னெல்), θ₃ = A − θ₂ (பட்டக வடிவியல்), θ₄ = asin(n·sin θ₃) (இரண்டாவது முகத்தில் ஸ்னெல்) கணக்கிட்டு, பின்னர் δ = θ₁ + θ₄ − A. அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
2. விலகல், படுகோணத்தின் எளிய ஒருதிசை சார்பு ஏன் இல்லை — பட்டகத்தின் வடிவியல் (இரண்டு முகங்களில் வளைதல்), சமச்சீர் கடப்பு கோணத்தில் ஒரு உண்மையான குறைந்தபட்சத்தை உருவாக்குகிறது, இது min-deviation சோதனையில் நேரடியாக ஆராயப்படுகிறது — என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

1. வெண்மை ஒளியில் பல அலைநீளங்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றுக்கும் சற்றே வேறுபட்ட ஒளி விலகல் எண் (சிதறல்) — எனவே ஒவ்வொரு நிறமும் சற்றே வேறுபட்ட அளவு விலகி, வெண்மை ஒளியை ஒரு காட்சி நிறமாலையாக ரசியமாக்குகிறது. இந்த சோதனை ஒரு பிரதிநிதித்துவ விலகல் எண்ணைப் பயன்படுத்துகிறது; உண்மையான வெண்மை ஒளி ஒரு வானவில்லாக பரவுகிறது.
2. ஒரு வானவில், கோள மழைத்துளிகளுக்குள் சூரிய ஒளி விலகி உள்ளே எதிரொளிப்பதால் உருவாகிறது — இந்த தட்டையான முக பட்டகத்தை விட மிகவும் சிக்கலான வடிவியல், ஆனால் சரியாக அதே அலைநீள-சார்ந்த ஒளி விலகல் (சிதறல்) கொள்கையால் இயக்கப்படுகிறது.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்